ค่าคงที่สมดุลเทียบกับความฉลาดทางปฏิกิริยา
ปฏิกิริยาบางอย่างย้อนกลับได้ และปฏิกิริยาบางอย่างกลับไม่ได้ ในปฏิกิริยา สารตั้งต้นจะเปลี่ยนเป็นผลิตภัณฑ์ และในบางปฏิกิริยา สารตั้งต้นสามารถถูกสร้างใหม่อีกครั้งจากผลิตภัณฑ์ ปฏิกิริยาประเภทนี้เรียกว่าย้อนกลับได้ ในปฏิกิริยาที่ไม่สามารถย้อนกลับได้ เมื่อสารตั้งต้นถูกแปลงเป็นผลิตภัณฑ์แล้ว จะไม่สามารถสร้างใหม่ได้อีกจากผลิตภัณฑ์ ในปฏิกิริยาที่ย้อนกลับได้เมื่อสารตั้งต้นไปยังผลิตภัณฑ์ เรียกว่าปฏิกิริยาไปข้างหน้า และเมื่อผลิตภัณฑ์ไปยังสารตั้งต้นจะเรียกว่าปฏิกิริยาย้อนกลับ เมื่ออัตราการเกิดปฏิกิริยาเดินหน้าและถอยหลังเท่ากัน ปฏิกิริยาจะเรียกว่าสมดุลดังนั้นในช่วงระยะเวลาหนึ่ง ปริมาณของสารตั้งต้นและผลิตภัณฑ์จะไม่เปลี่ยนแปลง ปฏิกิริยาที่ผันกลับได้มักจะมาสู่สมดุลและรักษาสมดุลนั้นไว้ เมื่อระบบอยู่ในสภาวะสมดุล ปริมาณของผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้นไม่จำเป็นต้องเท่ากัน อาจมีสารตั้งต้นในปริมาณที่สูงกว่าผลิตภัณฑ์หรือในทางกลับกัน ข้อกำหนดเพียงอย่างเดียวในสมการดุลยภาพคือการรักษาจำนวนคงที่จากทั้งสองอย่างเมื่อเวลาผ่านไป
ค่าคงที่สมดุลคืออะไร
สำหรับปฏิกิริยา ในสภาวะสมดุล สามารถกำหนดค่าคงที่สมดุลได้ โดยจะเท่ากับอัตราส่วนระหว่างความเข้มข้น/กิจกรรมของผลิตภัณฑ์และความเข้มข้น/กิจกรรมของปฏิกิริยา
K=[product]/[reactant]m; n และ m คือสัมประสิทธิ์ปริมาณสัมพันธ์ของผลิตภัณฑ์และสารตั้งต้น
ค่าคงที่สมดุลอาจมีหน่วยหรือไม่มีก็ได้ ถ้า n เท่ากับ m หน่วยความเข้มข้นทั้งหมดจะตัดกันโดยไม่ให้หน่วยใดกับ Kถ้า n แตกต่างจาก m ตามผลรวม K จะยังคงอยู่กับหน่วย ค่าคงที่สมดุลเป็นค่าคงที่ที่อุณหภูมิคงที่ ค่าคงที่สมดุลมีค่าเท่ากันที่อุณหภูมิคงที่โดยไม่คำนึงถึงปริมาณของสารตั้งต้นหรือผลิตภัณฑ์ในตัวกลาง ตัวเร่งปฏิกิริยาหรือการเปลี่ยนแปลงความดันไม่ส่งผลกระทบต่อมัน ค่าคงที่สมดุลสามารถมีได้หลายประเภท ตัวอย่างเช่น เมื่อกรดอ่อนละลายในน้ำ จะทำให้เกิดสภาวะสมดุล ค่าคงที่สมดุลนั้นเรียกอีกอย่างว่าค่าคงที่การแยกตัวของกรด สภาพทางกายภาพของผลิตภัณฑ์หรือสารตั้งต้นยังส่งผลต่อค่าคงที่สมดุล เนื่องจากสปีชีส์สถานะของแข็งไม่รวมอยู่ในสมการ
ความฉลาดทางปฏิกิริยาคืออะไร
ผลหารปฏิกิริยาคืออัตราส่วนระหว่างผลิตภัณฑ์กับสารตั้งต้นในปฏิกิริยา ณ จุดใดเวลาหนึ่ง มันยังแสดงเป็น Q ซึ่งคำนวณในลักษณะเดียวกับค่าคงที่สมดุล แต่ไม่จำเป็นต้องใช้ในปฏิกิริยาที่ถึงสภาวะสมดุลหากผลหารของปฏิกิริยาที่คำนวณได้สูงกว่าค่าของค่าคงที่สมดุล ปฏิกิริยาจะดำเนินไปในทิศทางตรงกันข้าม ในทางตรงกันข้าม เมื่อผลหารของปฏิกิริยาต่ำกว่าค่าคงที่สมดุล สารตั้งต้นจะเดินหน้าต่อไป ดังนั้น ความฉลาดทางปฏิกิริยาจึงมีความสำคัญในการกำหนดทิศทางของปฏิกิริยา
ค่าคงที่สมดุลกับความฉลาดทางปฏิกิริยาต่างกันอย่างไร
• สามารถคำนวณผลหารของปฏิกิริยาสำหรับปฏิกิริยาได้ตลอดเวลา ไม่ใช่แค่สำหรับปฏิกิริยาในสภาวะสมดุลเช่นค่าคงที่สมดุล
• หากค่าคงที่สมดุลเท่ากับผลหารปฏิกิริยา ปฏิกิริยาจะอยู่ที่สมดุล โดยการเปรียบเทียบค่า K และ Q เราสามารถกำหนดทิศทางของปฏิกิริยาได้